Verbundprojekt: Neuartige Festelektrolyte mit verbessertem Ionentransport für Festkörper-Lithium-Ionenbatterien, Teilvorhaben Elektrolyte bis Pouch-Zellen

Die Entwicklung von sicheren und kosteneffektiven Lithium-Batterien mit hoher Energiedichte kann den Traum eines nachhaltigen Straßentransportsystems verwirklichen. Vor allem zwei Gründe treiben die Forschung an solchen Systemen voran. Erstens stellen die modernen Lithium-Ionen-Batterien (LIBs) mit flüssigen Elektrolyten (LEs) aufgrund ihrer Entflammbarkeit und Instabilität unter rauen Bedingungen Sicherheits- und Zuverlässigkeitsprobleme dar. Zweitens ist die Verwendung von Li-Metall als Anode derzeit nicht möglich, was die Energiedichte der Batterien begrenzt. In diesem Zusammenhang weisen Festelektrolyte (SEs) mehrere Vorteile auf: SEs unterdrücken die Bildung von Li-Dendriten, sind nicht brennbar und ermöglichen eine hohe Leistungsdichte für Festkörperbatterien (ASSBs). Trotz ihrer offensichtlichen Vorteile wird der Einsatz von Festkörperbatterien (SSBs) derzeit durch die begrenzte Verfügbarkeit stabiler und hoch performanter Li+-transportierender SEs verzögert. SELBA adressiert diese Schlüsselherausforderungen direkt auf zwei Wegen. In einem Ansatz wird die Oberfläche ausgewählter Li+-transportierender SEs geeignet modifiziert, um eine erhöhte Grenzflächenstabilität zu erreichen und den Korngrenzenwiderstand zu verringern. In einem zweiten Ansatz werden neuartige Li-haltige und glasartige Fluoridverbindungen mit hoher Stabilität untersucht und ausgewählte Systeme für verbesserte Li+-Leitfähigkeit und Integration in Festkörperbatteriezellen entwickelt. An dem Vorhaben sind Als Forschungsinstitute beteiligt: Deutschland: Helmholtz Institute Ulm Indien: Central Electrochemical Research Institute, Chennai Centre; Indian Institute of Science Bangalore, Department of Physical and Inorganic Chemistry. Als Industriepartner sind beteiligt: Deutschland: Daimler AG, Group Research Indien: Amara Raja Batteries Limited, Technology Centre